原文發表于 《科技導報》2025年第12期科技新聞-前沿動態

單纖雙波長刷新千公里級地基授時極限

單纖雙波長研究登上

Chinese Optics Letters

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跨越2000 km還能把時差掐在幾皮秒？這曾被不少計量專家視作“地面鏈路的天花板”。中國科學院國家授時中心張首剛、董瑞芳和劉濤團隊用1根公共通信光纖、2束相鄰波長的光脈沖，將這一極限再向前推進一大步——在2061 km現場鏈路上，把1 s穩定度做到了5.6 ps，授時誤差再縮小數十個百分點。

單根光纖是如何“跑”出皮秒級誤差？相較傳統的衛星和微波授時，光纖授時傳播精度高、抗干擾能力強且便于維護。過去的長距光纖授時多采用雙纖同波長方案，但主要存在2個問題：上下行信號在不同纖芯中往返，背散射噪聲無法抵消；10 MHz低載頻又限制了碼元速率，短期抖動難降到10 ps以下。

該研究選擇在單根光纖上進行技術升級，可看作“劃車道、提網速”。“劃車道”即把上下行信號分配到C35（1549 nm）與C36（1548 nm）2條波道，像在單線鐵路增設會車道，顯著削弱同纖干擾和瑞利背散射噪聲。“提網速”即把10 MHz的時鐘倍頻至125 MHz，再用數字鎖相環精修相位，相當于把時鐘“刷新率”提升1個量級，使短期抖動降到皮秒水平。

相較于國際上迄今主要停留在實驗室光纖的演示，本次基于單纖雙波長技術的公用通信網絡實地測試，標志著中國在超長距高精度時間傳遞領域邁入工程化、可規模部署的新階段，為未來全球時空基準體系重構奠定了關鍵技術優勢。

若把5.6 ps換算成距離，光在真空中只能跑不到1.7 mm。也就是說，跨越秦嶺和江漢平原的2061 km光路，其時間誤差被壓縮到一粒芝麻寬度。當時間可以被精確地“抓在手心”，一個更加穩固的時空基座正在成形——它既是未來量子互聯網與深空探測的隱形脊梁，也讓“精確到皮秒的中國時間”真正走出實驗室。

（綜合中國科學院國家授時中心官網、

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